先张法预应力空心板施工工艺与质量控制要点

张建康

摘 要：先张法预应力钢筋混凝土空心板以其成本造价较低、可以批量化生产、运输安装简单、工艺技术相对成熟等优点，目前在公路建设过程中应用较为广泛。文章以商洛市南大门立交桥为例，介绍先张法预应力混凝土空心板的施工工艺和质量控制要点。

关键词：先张法空心板；施工工艺；质量控制

先张法预应力空心板是指为了提高桥梁的设计跨径，避免钢筋混凝土构件过早出现裂缝，而在浇筑混凝土之前张拉预应力筋，待混凝土达到设计强度的80%以上时，放松预应力筋，依靠预应力筋与混凝土之间粘结形成预应力的空心梁板结构。本文以20m标准跨径的先张法预应力空心板预制过程为实例，对其施工工艺与质量控制要点进行详细阐述。

1 工程概况说明

商洛市南大门立交桥，北接工农路，与江滨大道平交，南接沪陕高速公路连接线，上跨商鞅大道及丹江河。桥梁全长347m，采用左右侧分离式桥面。其中左侧主线桥采用20先张法预应力钢筋混凝土空心板，桥宽19m，共计14跨，于2010年5月建成通车。

2 梁板预制施工工艺

2.1 预制工艺流程

制作张拉台座→钢绞线下料及安装→预应力筋张拉→钢筋的制作及安装→模板安装→混凝土浇筑→安装气囊→拆模→洒水养护→放张→移梁

2.2 张拉台座

桥梁制梁场应填筑砾石、碎石或混凝土进行硬化，台座根据设计图纸浇筑底座和传力柱及张拉横梁，底座采用20cm厚的C25混凝土，并设置钢筋网片，防止底座开裂，传力柱和张拉横梁采用则采用C30钢筋混凝土。该桥预制场设置在桥梁东侧3公里的工业园区空地上，采用钢筋砼槽式台座，长84m，台座共设6道，每道可一次生产4片梁。

2.3 钢绞线下料及安装

钢绞线进场后应制作专业解绑放卷设施，确保取料时人员安全。按施工图设计计算下料长度，采用砂轮切割机截断，严禁使用电弧焊切割。梁板应按设计要求采用薄壁硬质塑料管套在钢绞线上，套管两端用胶带密封，使钢绞线与梁体混凝土完全分离，达到失效的效果，防止梁板两端应力集中导致端头开裂。

2.4 预应力筋张拉

预应力钢绞线的张拉过程，应采用张拉应力和伸长值双控，张拉应力由千斤顶检验报告中的回归方程换算油表读数进行控制，伸长值以理论计算伸长值与实测伸长值之差控制在±6%以内进行控制。本桥采用低松弛钢绞线，其张拉程序如下：

0-初应力10%σcon-20%σcon-100%σcon持荷2min锚固

钢铰线的伸长值在张拉（10%σcon）以后再开始进行量测，拉至10%时记取总伸长值量L1，拉至20%时记取总伸长量为L2，拉至100%时记取总伸长量为L3。0%-10%段的伸长值采用相邻级段的实测伸长值代替，即10%-20%段的实测伸长值；10%-20%段的实测伸长值为总伸长量L2-L1；20%-100%段的实测伸长值为总伸长量L3-L2。

钢铰线的伸长值=（L2-L1）+（L2-L1）+（L3-L2）=L3+L2-2×L1

钢铰线张拉完成后严禁任何人接近张拉台座，静置8小时后再开始钢筋的绑扎施工。

2.5 钢筋制作安装

钢筋在使用前，应检查表面是否洁净、锈蚀。制作过程中严格按照施工图设计进行，采取半成品编号堆放，以便使用。钢筋安装时应注意铰缝钢筋位置准确；定位钢筋绑扎牢固；需要焊接的，应采取防护措施，以免对钢绞线造成损伤。

为防止混凝土施工过程中内模上浮，应在混凝土浇筑前预先采用设置定位钢筋用于固定内模。

2.6 混凝土浇筑

混凝土的拌和应采用强制式搅拌机拌制，专用混凝土灌车运输，人工辅助龙门吊或汽车吊入模，插入式振动棒振捣。先浇筑梁板底层混凝土，底层混凝土浇筑完毕后安装气囊并充气，再灌腹板和顶板混凝土。插入式振捣棒以厚度30cm为宜，快进慢出、垂直等距离插入到下一层混凝土中，施工间距不得超过50cm。混凝土在浇注过程中尽量缩短腹板和顶板的间隔时间，以免使混凝土出现冷接缝，影响梁体结构的整体受力。混凝土終凝前将板顶拉毛，有利于梁板与桥面铺装混凝土的粘结。

2.7 拆模和养生

气囊拆除的时间按照轻压不粘，重压不陷的原则进行；待混凝土强度达到2.5MPa时拆除外模，一般第二天就可以拆模，拆模后紧接着凿出铰缝预埋筋，并将梁体两侧和连续端凿毛（边板外侧除外）。

混凝土表面应采用土工布覆盖洒水养护，始终保持梁板表面湿润，洒水保湿养护时间不等少于7天。

2.8 预应力筋的放张

当梁板混凝土强度达到设计要求，或设计强度的80%后进行预应力筋的放张。放张时应采用砂箱法，将砂箱中砂子放出，钢铰线松弛后，用切割机将钢铰线割断。

3 质量控制要点

（1）预应力筋在张拉过程中，为确保施工安全，应在台座两端设置安全防护网，防止预应力筋断束后对作业人员造成伤害。

（2）对张拉所使用的工具锚和交片要逐个检验并经常检查更换，张拉机具要经常维修保养，张拉设备要按规定定期进行检验校正，千斤顶和油表必须配套使用。正常情况每张拉200次或使用6个月时应重新进行检验，合格后方可使用。

（3）混凝土浇筑过程中，插入式振动棒不得撞击钢绞线和模板，一定要垂直向下插入，严禁向模板内侧斜插，以防引起气囊上浮。

（4）空心板放张结束后应尽快架设安装，防止存梁时间过长引起起拱值过大，当因其他原因存梁超过5个月时，应预先在梁板顶增加荷载，确保起拱值控制在设计规定的范围以内。

4 结束语

本文通过对先张法预应力空心板梁的预制工艺与质量控制要点的阐述，旨在促进施工质量，使这一技术在公路建设领域发挥更大、更广的作用。

参考文献

[1]预应力混凝土桥梁施工技术要点[M].人民交通出版社.

[2]公路桥涵施工技术规范[M].人民交通出版社，2011，7.

[3]公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[M].人民交通出版社，2004.